大直径钻孔桩施工方案及监理培训

皖赣铁路监理ｌ标岩溶地区大直径钻孔桩施工培训

刘新禄

一、工程概况

皖赣铁路扩能改造工程（芜湖-宣城段）I标管段范围起止里程为WDK0-951.47~ DK031+700，其主要工程项目有：青弋江左绕特大桥2.658km,青弋江右绕特大桥7.797km.和青弋江特大桥，三座特大桥部分基础设计分别为1.5米、1.8米、2.2米的较大钻孔桩基础（以下称为大直径钻孔桩）。

青弋江左绕特大桥桥址位于灰岩区，岩溶为桥址的主要不良地质现象：据钻孔揭露，桥址区可溶岩性为三迭系下统和龙山组灰岩，主要分布范围为DK1+991.5～DK4+520.48，主要呈溶隙、中小型溶洞及串珠状溶洞等形态，溶洞部分为空洞，部分以粉质黏土填充，少量溶洞以粉质黏土夹碎石土填充。

青弋江右绕特大桥桥址位于灰岩区，桥址区YDK000+803～YDK007+100里程段下伏基岩为叠系下统和龙山组灰岩、泥质灰岩，属于可溶岩，岩溶主要呈溶隙、溶沟、中小型溶洞及串珠状溶洞等形态，部分为空洞，部分为黏性土充填，少量充填物为溶蚀明显的蜂窝状灰岩碎块。

二、岩溶地区大直径钻孔桩主要钻孔机械成孔方法

（一）、采用冲击钻施工

1）施工准备：钻孔场地首先修通便道，施工场地做成平台、平整并清理杂物、夯填密实，确保钻机基座不沉陷，

备足成孔用水、粘土、片石、碎石等必备材料，确保意外情况出现时，不致发生停工待料及其他事故的发生，同时备有处理施工故障的备用机具设备，如冲抓锥和八瓣锥等打捞工具。

测量放线，根据设计图纸用经纬仪（或全站仪）现场进行桩位精确放样，在桩中心位置钉以木桩，并设护桩，施工中护桩要妥善看管，不得移位和丢失。

桩机就位前，再次复核护筒中心的平面偏差及垂直度偏差，以双向十字线控制桩中心，调整桩机位置使桩锤对中，开钻前再次校核桩锤的中心是否与桩位中心重合。同时，为防止桩锤在施工过程中脱落，施工前在桩锤上安装保险打捞钩。

2）埋设护筒：

为控制好钢护筒的平面位置和倾斜率，用两台经纬仪交会法进行控制，可用人工挖基坑的方法进行埋设，埋设偏差不超过50mm，倾斜率不超过1%，护筒内径比桩径20-40cm，护筒埋设长度，根据地质图分析来确定，适当减少或加长钢护筒，以保证满足施工要求。护筒顶端高程高出地下水位或孔外水位1-1.5m。

3）泥浆池：

泥浆池分为储浆池、沉淀池。沉淀池是用来储备泥浆沉淀钻渣，通过泥浆泵，钻孔循环管路供应泥浆，泥浆池大小尺寸考虑三种因素：第一单孔用浆量；第二钻渣贮量；第三

循环管路长度。

4）泥浆：

制备泥浆选用塑性指数IP>10的粘性土或膨润土，对不同土层泥浆比重要求按下列数据选用：粘性土和亚粘土可以就地造浆，泥浆比重1.1-1.2间，粉土和砂土要制备泥浆，泥浆比重1.15-1.25，砂卵石、流砂层、溶洞区要制备泥浆，泥浆比重1.3-1.5。

5）成孔施工

首先，在钢护筒埋设及自检桩锤对中后，开始向孔里加填黄泥造浆，在成孔至护筒下软弱土层时，反复向孔内抛入黄泥，反复冲孔，挤压孔壁，并适当调高泥浆比重。利用桩锤自重，不断冲击把土或者卵石、砾岩破碎，破碎体通过泥浆循环排出，从而不断冲击进尺。

开始钻进时，采用小冲程开孔，待钻进深度超过钻头后方可进行正常冲击钻孔。松散地层采用中小冲程，坚硬漂、卵石层应采用中、大冲程。钻进过程中，必须勤松绳、少量松绳，不得打空锤；勤抽碴，使钻头经常冲击新鲜地层。每次松绳量根据地质情况、钻头形式、钻头质量决定。

冲孔过程中随时注意土层变化，每进尺2小时或在土层、岩溶变化处捞取渣样，判断土层，记录成孔过程并与地质柱状图进行核对。对不同土层选择适当的钻速和泥浆比重等作参考，并做好记录与设计地层核对，当发现与设计地质不符时要留取渣样请设计确认。操作人员必须认真贯彻执行岗位

责任制，随时填写成孔施工记录，交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项。

当成孔深度达到设计深度后，采用测绳校核孔深，以保证桩底标高符合要求，再利用探孔器（探孔器直径比钢筋笼直径大10cm,长度5米）进行孔径检查，钻孔桩成孔桩位偏差不应大于5cm,桩身垂直度允许偏差应小于1%。

采用多台钻机施工时，为防止冲击振动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已浇筑混凝土的凝固。钻孔距离相距( 5m)以内桩的钻孔,应在邻桩浇筑混凝土24小时后或另一桩尚未开钻前进行。

6）冲击钻钻孔施工注意事项

①、钻机就位时，平台稳固平整，以免发生沉陷倾斜，钻机要保持水平状态，钻杆轴线和桩位中心线一致，钻进时每小时检查一次，以防止钻台倾斜，并作好原始记录。深度达到设计要求后，对孔深，孔位进行检查，填写终孔检查表。

②、钻进过程中，保证水头高度，按规范规定高出自然水位1-1.5米，保证泥浆的各项指标，防止塌孔。

③、钻进过程中，根据不同的地质情况，随进尺随调整钻机转速，钻进速度及泥浆相对密度和粘度，防止塌孔。

④、钻进过程中，每进2-3米在泥浆池捞取钻渣，以便和设计地质资料核对。

⑤、终孔用检孔器测量孔径、用测绳测孔深合格后，迅速清孔，清孔时保证孔内水头、提钻头时避免碰孔壁。清孔

后的泥浆性能指标，沉渣厚度等符合规范要求，既可进行钢筋笼的吊装工作。

⑥冲击钻钻进时，起落钻头速度要均匀，不得过猛或骤然变速。必须勤松绳、少量松绳，不得打空锤。孔内出土不得堆积在钻机周围。要有备用钻头，轮换使用，钻头直径磨耗超过1.5cm时，要及时更换、修补。更换新钻头时必须检查到孔底方可放入。

⑦因故停钻时，孔口应加护盖。或将钻机钻头提出孔外。钻孔应一次成孔，不得中间停顿，钻孔达到设计深度后应对孔位、孔径、孔深、和孔形等进行检查。并按规定填写钻孔记录。

（二）采用旋挖钻机施工

1、钻孔原理：旋挖钻利用钻头下端的切削刃对土层进行切削破碎,切削的土体被挤进钻斗,装满后将钻斗提升出孔口,旋转钻机底盘,并开启钻斗阀门,将土体排放到地面或直接卸在汽车上运走，如此反复,直钻至孔底标高。

2、护筒埋设

钻孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒内径应大于钻头直径约20cm。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，还应满足孔内泥浆面的高度要求，护筒埋置深度应符合下列规定：

（1）黏性土应不小于1m，砂类土应不小于2m。当表